Silnik krokowy w połączeniu z kołem zębatym i listwą - parę pytań

witam

jestem w trakcie budowania maszyny jednoosiowej, po osi X ma się poruszać platforma wiercąca;
jako napęd tej osi chciałem wykorzystać silnik serwo krokowy (hybrydowy); ze względu na długość osi X która będzie miała 4 metry, chcę wykorzystać listwę zębatą; chciałem zrobić najprostsze rozwiązanie czyli dać koło zębate na oś silnika i tutaj narodził się problem;

jestem nowicjuszem w temacie silników krokowych i chyba nie do końca miałem pojęcie o ich działaniu, ale problem polega na tym że silnik krokowy ma 200 kroków na obrót, zakładam koło zębate np. moduł M1 o 40 zębach i średnicy 42 mm; czyli wychodzi mi obwód tego koło 2 x pi x promień - około 131,943 mm, czyli o tyle będzie przesunięcie na listwie zębatej jak silnik zrobi pełny obrób osi, czyli te 200 kroków;

i tutaj robi się problem bo wychodzi że na jeden krok przypada przesunięcie na listwie o 0,66 mm w zaokrągleniu ( obwód koła / ilość kroków); co niestety powoduje brak możliwości precyzyjnego ruch osi X; jeśli chciałbym przesunąć się o 100 mm to wychodzi mi 151,51 kroku co jest niemożliwe , i mogę zrobić albo 151 albo 152 kroki co powoduję różnicę około 0,33 mm ;

i tutaj moje pytanie czy ja w ogóle dobrze rozumiem zasadę działania tego silnika i jak rozwiązać ten problem?

Dla tego do takich rozwiązań robi się to na mikrokrokach a nie na pełnych poza tym sterownik powinien być sprzężony z enkoderem żeby była kontrola drogi przebytej ,i w kontrolerze zadajesz milimetry a nie impulsy czy ilość kroków

Przede wszystkim źle liczysz przemieszczenie. W przypadku kół zębatych nie średnica zewnętrzna, a srednica koła podzialowego wplywa na przełożenie. Upraszcza to obliczenia. Przemieszcczenie zebatki wynosi moduł *liczba zębów *pi. Czyli w Twoim przypadku 40pi, bo moduł masz =1 czyli przesunięcie po pełnym obrocie wyjdzie Ci 125,66 mm.
Reszta ok, ale tak jak kolega zasugerował korzystnie jest zastosować co najmniej 10 mikrokroków ( co wpłynie korzystnie na płynność ruchu) a porządne sterowniki pozwalają nawet na podział na 256 mikrokroków) mozna pomyśleć o mniejszym kole.

kml2021 pisze: ↑

04 wrz 2021, 21:04

chciałem wykorzystać silnik serwo krokowy

Silnik serwokrokowy ma standardowo montowany enkoder 1000 cpr i działa w zamkniętej pętli, czyli na zasadzie reakcji na błąd położenia.
Czyli powyższe odpowiedzi są kompletnie bez sensu, bo odnoszą się do zupełnie innego napędu, czyli zwykłego silnika krokowego.
Trzeba do problemu podejść zupełnie inaczej.
Zakładam użycie napędu 12,5 Nm z Aliexpress za około 700 PLN, bo to najlepszy stosunek jakości do ceny.
Otóż w takim silniku moment spada wraz z obrotami, więc nie należy go rozpędzać powyżej 500 obr/min.
Ale nawet przy 500 mm/obr i zębatce M1 Z=40 uzyskasz prędkość ponad 60 metrów na minutę, za to siłę zaledwie rzędu 400 N (albo nawet mniej).
Raczej będzie zbyt szybko i zbyt słabo,
Użycie przekładni pomiędzy silnikiem a zębatką narzuca się samo.
Jeżeli przekładnia będzie bezluzowa (np. pas zębaty), to zyskasz też na precyzji pozycjonowania.
I na koniec należy stwierdzić, że napęd na listwie zębatej do precyzyjnych nie należy i rzeczywista dokładność rzędu 0,1 mm to będzie dobry wynik, i twoje zabawy z kalkulatorem będą się miały nijak do rzeczywistości.

tuxcnc pisze:Zakładam użycie napędu 12,5 Nm z Aliexpress za około 700 PLN

za taką kase to nawet na allego kupisz wszędzie panie od tanioszek.

Dodane 4 minuty 3 sekundy:
A co do pomiaru uzyskuje dokładność do 0,05mm przy rolkach ciągnących materiał bez listwy zębatej nawet

tuxcnc pisze: napęd na listwie zębatej do precyzyjnych nie należy i rzeczywista dokładność rzędu 0,1 mm

więc takie bajanie wstaw o 19 w czasie dobranocki

Co do silników krokowych to się nie wypowiadam. Listwy zębate jeśli nie będą gotowce to można zlecić nacięcie listew o określonej podziałce. Przykładowo kiedyś do tokarki dłutakiem m2 nacinałem listwę o podziałce 6,25mm a nominalnie powinno być 6,283. Jeśli będziesz zamawiał nacinanie to oblicz sobie jaka ma być podziałka żeby wychodziło odpowiednie przesunięcie. Powinna być bliska wynikającej z modułu ale pewien błąd nie będzie miał wpływu na współpracę. Moduł 1 wydaje się trochę mały. Może lepiej moduł 2 lub 1,5 przy mniejszej liczbie zębów. Pozdrawiam. Sławek